电子束辐射固化环氧树脂的动态力学分析——辐射剂量、引发剂用量及热处理的影响

对电子束辐射固化的环氧树脂进行了动态力学分析。通过对不同样品凝胶含量、内耗tanδ及动态模量变化趋势的研究,得到电子束辐射剂量、引发剂用量和热处理等因素对环氧树脂辐射交联反应的影响规律。辐射剂量的增加使环氧树脂凝胶含量、玻璃化温度T_g及高温模量有所增加,但增长幅度在高辐射剂量下逐渐变小,且树脂交联体系的不均匀性随辐射剂量增大而有所增加。低剂量辐射下,环氧树脂固化物的玻璃化温度及高温模量随引发剂用量增加而增大,高辐射剂量下,引发剂的用量存在最佳值。经过热处理后辐射样品的交联程度得到提高,当热处理温度超过引发剂的热分解温度时,树脂体系中会存在因热固化反应而形成的局部交联网络。     

聚醚与环氧树脂相容性对韧性影响及机理研究

分别采用端羟基、端羧基和端环氧基聚丙二醇对环氧树脂进行增韧改性,对改性环氧树脂固化物进行了DMA、冲击性能和冲断面SEM研究。随端羟基聚丙二醇用量的增加环氧树脂玻璃化转变温度先降低后增加,而且出现了分相结构;采用端羧基聚丙二醇增韧体系相容性有所增加,在较高添加量时才出现分相结构;端环氧基聚丙二醇在添加量范围内未出现相分离。采用3种增韧剂改性的环氧树脂的断裂冲击强度变化与体系相容性变化存在一致性。研究表明,端羟基聚丙二醇通过外增塑方式增加环氧树脂韧性,而端环氧基聚丙二醇通过内增塑的方式提高环氧树脂韧性。     

聚天冬氨酸酯聚脲的动态力学性质及结构形态的温度依赖性

运用动态力学分析(DMA)、原子力显微镜(AFM)和Fourier变换红外光谱(FT-IR)研究了聚天冬氨酸酯(PAE)聚脲的动态力学性质和结构形态的温度依赖性。研究表明,当固化温度由20℃升至80℃时,PAE聚脲的低温和高温储能模量(E′)以及硬段玻璃化转变温度(Tgh)逐渐提高,微相分离程度也逐渐增大;脲羰基的总氢键化程度由74.3%增至82.1%,而NH基氢键键长则由0.307nm减至0.303nm,硬段结构规整度提高,软段与硬段的相容性降低;借助AMF直观地观察到了PAE聚脲的微相分离结构,并证实了固化温度对微结构的影响。提高固化温度可以改善涂层的微观结构,从而提高涂层的动态力学性质。     

聚醚砜-环氧树脂共混体系相分离过程的数值模拟

在热塑性聚醚砜（PES）增韧改性热固性环氧树脂复合材料的制备过程中,通过控制PES-环氧树脂树脂共混体系相分离过程实现共混物相结构的调控,能够明显改善热固性环氧基体树脂的冲击强度。考虑PES-环氧树脂共混体系在相分离过程中PES应力松弛现象以及环氧树脂固化反应现象,采用黏弹性模型描述微观相形态的具体演化路径,揭示了树脂共混体系相分离过程的机制及动力学过程,分析了PES含量、PES分子量大小、PES与环氧树脂的动力学不对称程度以及固化工艺条件等材料及工艺参数对共混体系相结构演变过程以及最终相形态的影响规律及程度,从而为优化PES-环氧树脂树脂共混体系的微观相结构打下基础。     

热处理对电子束辐射固化环氧树脂的作用效果

通过对热处理前后电子束辐射固化环氧树脂的动态力学分析，研究了不同样品的凝胶含量tanδ以及动态模量和变化规律，结果表明，对电子束辐射固化的环氧要树脂进行热处理，可以提高样品的固化程度和玻璃化温度（Tg），热处理后样品的模量随着温度的升高而下降的幅减少，随着辐射固化度的增加，热处理的影响减弱，当热处理温度超过辐射引发剂的引发温度时，在样品的tanδ曲线上出现反应局部热交联网络的松驰峰，在辐射固化度相近的情况下，树脂体系中的引发剂含量和分子量对热处理的效果有重要影响，分子量分布多样性的环氧树脂体系在热处理后的固化程度，Tg以及高温模量都较高，对于同样的环氧树脂体系，经过足够剂量的电子束辐射或进行适宜的热处理，所得固化物的Tg和高温模量均优于热固化样品。     

含氯有机硅改性环氧树脂体系的形态与性能

用二氯二甲基硅烷,或其与α,ω-二氯聚二甲基硅氧烷的混合物来改性双酚A型环氧树脂,通过测定固化物的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度等方式,对改性体系各项性能与有机硅组成及含量的关系进行了探讨;同时用扫描电镜和透射电镜分别研究了改性材料的断面形态及内部微相分离情况。结果表明,环氧树脂经二氯二甲基硅烷改性后,其固化物的韧性、力学强度和耐热性均有提高．而适当比例的小分子硅烷与大分子聚硅氧烷同时引入则可使固化物韧性大大增强的同时,其它性能(如强度、耐热性)也有不同程度的改善。     

形状记忆氢化双酚A型环氧树脂的制备与性能

为研究聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)对热固性形状记忆环氧树脂基本性能的影响,将异佛尔酮二胺(IPDA)与具有不同分子量比的氢化双酚A型环氧树脂(AL-3040)、聚丙二醇二缩水甘油醚(JH-230)共混,经完全固化制备出一种新型的形状记忆氢化双酚A型环氧树脂。借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)和拉伸-回复形状记忆测试分析了热固性形状记忆环氧树脂的分子结构以及JH-230对固化体系玻璃化转变温度、储能模量和形状记忆性能的影响。研究表明,JH-230可以增加固化体系链段的柔韧性;固化体系的玻璃化转变温度与动态模量随JH-230含量的增加而降低;该形状记忆氢化双酚A型环氧树脂体系具有良好的形状记忆性能,且形变完全回复时间随JH-230含量的增加而延长。     

不同硬段含量嵌段聚脲性质和相分离的研究

用示差扫描量热计(DSC)所得的热容变化(△Cp)、动态力学温度谱(DMS)及力学性质的数据,来说明溶液聚合法所得的软链段为胺端基聚环氧丙烷的热塑性嵌段聚脲,不同硬段含量中脲健的性质及相分离对聚合物性质的影响。用DSC定量估计了相分离程度,从软段玻璃化温度的△Cp可判断随硬段含量的增加,软段和硬段两相混合程度增高,聚脲从柔软的弹性体(连续的软段相)转变为高模量的塑料(连续的硬段相)。     

纳米Al2O3及酚酞聚芳醚酮改性环氧复合材料性能

通过机械分散技术制备了纳米Al₂O₃ /环氧、酚酞聚芳醚酮/环氧和纳米Al₂O₃/ 酚酞聚芳醚酮/环氧复合材料,并对比研究了其拉伸模量、拉伸强度、断裂性能和热性能。结果表明：纳米Al₂O₃及酚酞聚芳醚酮在环氧树脂中呈均匀的分散状态;纳米Al₂O₃使环氧树脂拉伸模量增加,使拉伸强度先增后降;酚酞聚芳醚酮使环氧树脂拉伸模量略微下降,对拉伸强度影响不明显;纳米Al₂O₃/酚酞聚芳醚酮/环氧三元复配体系的拉伸模量和拉伸强度呈非单调变化的趋势;纳米Al₂O₃和酚酞聚芳醚酮对环氧树脂均有增韧作用,三元复配体系增韧效果更明显,表现出协同增韧效果;高含量纳米Al₂O₃降低了环氧树脂的初始分解温度,而其余填料对环氧树脂热稳定性具有改善作用,填料均使环氧树脂玻璃化转变温度有所降低。     

丁腈羟增韧环氧树脂时间—温度—转变固化图

用扭辫分析的方法研究了端羟基液体丁二烯－丙烯腈共聚物增韧环氧树脂的固化行为，得到了增韧和未增韧环氧树脂的时间－温度－转变固化图并进行了比较。这些结果对理解增韧环氧树脂的形态和力学性能以及优化固化条件是很有用的。     

Investigating of polysulfide and epoxy‐polysulfide copolymer curing

Polysulfide can be cured in various methods. In this work, the effect of various oxidative curing agents (manganese dioxide and para quinonedioxime) in presence of curing accelerator (Diphenylguanidine) on mechanical‐dynamical properties and cure time of polysulfide resin (G4) was investigated. Results showed that mentioned oxidative curing agents have no remarkable effect on mechanical properties and cure time. But preferred method is preparation of polysulfide‐epoxy copolymer. This copolymer is a new class of liquid polymer composition containing block copolymers, with alternating blocks of polysulfide and polyepoxide. in different epoxy/polysulfide ratio, the epoxy‐polysulfide copolymer showd different tensile strenght, elongation, hardness, gel time, viscosity and Tg, but epoxy free polysulfide approximately revealed constant mechanical and dynamical properties so that epoxidized polysulfide had excellent mechanical properties and suitable curring times in comparison with those samples which were cured in other methods. FT‐IR spectroscopy, viscometry and GPC were used to verify the formation of epoxy‐polysulfide copolymer. Results obtained from DMTA and SEM showed that phase separation of epoxy resin from the copolymer matrix took place and The glass transition temperature (Tg) of the cured copolymer was between the cured epoxy and polysulfide glass transition temperatures.     

聚硫聚氨酯(脲)的热稳定性

对一系列聚硫聚氨酯(脲)的热降解进行了研究,由异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、液体聚硫橡胶(LP)以及2,5-二氨基-3,6-二甲硫基甲苯(E300)合成聚硫聚氨酯脲,用TG、DTA、ATR-IR等研究其热降解性能。结果表明,聚硫聚氨酯(脲)的降解分两个阶段。在200℃条件下老化一段时间后,聚硫聚氨酯仍保持大部分力学性能。     

Viscoelastic and thermal properties of polysulfide modified epoxy resin: The effect of modifier molecular weight

In this research two grades of polysulfide resin with low and high molecular weight (respectively G4 and G112) as reactive modifier was used to toughen epoxy resin. The effect of modifier molecular weight on impact resistance, thermal expansion coefficient, storage and loss modulus, decomposition temperature and adhesion properties of toughened epoxy was investigated. The impact strength and the thermal expansion coefficient (CTE) of epoxy resin was increased with increasing polysulfide but the G112 modified epoxy samples showed higher CTE values and impact resistance than those of modified with G4. Comparing of the same weight percent inclusion of G4 and G112 effect on decomposition temperature show that G4 modified epoxy resin has lower decomposition temperature than the G112 modified epoxy resin. Also addition of G112 up to 10 weight percent leads to higher bond strength with aluminum sheets. According to the DMTA graphs, glass transition temperature (Tg) of the modified epoxy was decreased with increasing polysulfide weight percent in composition. At the same time G4 modified epoxies have lower Tg and storage modulus than that of modified with G112.     

笼型倍半硅氧烷(POSS)/环氧树脂有机无机杂化材料的热性能

为了提高环氧树脂(EP)的性能,采用具有氨基官能团的笼型倍半硅氧烷(POSS)改性.首先通过POSS与EP发生化学反应,形成有机无机杂化树脂;然后固化杂化树脂,得到POSS/EP有机无机杂化材料.文中研究了杂化树脂的凝胶特性和杂化材料的热性能,包括热变性温度(HDT)、玻璃化转变温度(Tg)和高温热分解性能.研究结果表...     

稀释剂对环氧树脂电子束辐射固化性能的影响

对分别加入4 种稀释剂的双酚A 环氧树脂和酚醛环氧树脂的电子束辐射固化性能进行了研究。分析了稀释剂种类及含量对环氧树脂体系辐射产物的固化度、固化均匀性、固化区域大小及其动态力学性能的影响规律。结果表明: 电子束固化环氧树脂体系中加入稀释剂后, 辐射产物的固化度、玻璃化转变温度及储能模量有所下降, 但固化均匀性得到提高; 加入稀释剂的环氧树脂电子束固化区域的厚度均小于未加稀释剂树脂, 而底面直径却大于未加稀释剂树脂; 随着树脂中实际稀释剂含量的增加, 电子束固化环氧树脂固化度逐渐降低, 固化层厚度减小, 固化区域的底面直径先增加后减小。      

含萘和脂环烃结构单元环氧树脂的固化反应及性质

用动态差示扫描量热(DSC)方法研究了一种分子骨架中含有萘基和脂环基结构的环氧树脂的固化反应行为,其固化反应活性较双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)。以动态力学热分析(DMTA)、热重分析(TGA)热机械分析(TMA)对所得交联聚合物的物理性质进行了评价。与DGEBA相比。文中所介绍的环氧树脂固化物具有较高的玻璃化转变温度(Tg)。较好的热稳定性,较低的热膨胀系数、介电常数和吸湿性。这些良好的性能有可能使其在印刷线路板和电子封装料方面获得应用。     

纳米SiO2 对双酚A环氧树脂电子束固化特性的影响

探讨了电子束固化纳米SiO₂ / 双酚A 环氧树脂复合材料体系的温度、固化度、固化区域的尺寸和动态力学性能随纳米粒子含量的变化规律, 研究了纳米SiO₂ 对体系电子束辐射固化特性的影响。结果表明, 随着纳米粒子含量的增加, 体系的放热峰逐渐降低; 少量纳米粒子的加入有助于增大试样固化区域的尺寸、提高固化度、玻璃化转变温度和高温模量; 纳米SiO₂ 的加入改变了电子束的传播途径, 但其电子束固化生长机制与未加入纳米粒子的纯树脂体系相似。      

聚氨酯接枝改性环氧树脂的微观结构

由端-NCO基聚氨酯预聚物(PU)与环氧树脂(EP)反应制备了聚氨酯接枝改性环氧树脂(EP-g-PU),考察了PU和活性稀释剂含量及异氰酸酯结构对EP-g-PU固化物玻璃化转变温度(Tg)和微观形貌的影响。结果表明,EP-g-PU固化物的Tg随PU含量增加而升高,随活性稀释剂含量增加而降低;三种异氰酸酯制备的EP-g-PU固化物的Tg顺序为IPDIMDITDI。异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)型EP-g-PU固化物的断面形貌为以EP为细胞核、PU为细胞壁的两相细胞状结构,甲苯二异氰酸酯(TDI)型EP-g-PU固化物的断面形貌为PU以岛状分布于EP基体中的海岛结构,但岛相也是以EP为细胞核、PU为细胞壁的两相细胞状结构。     

脲键和氨酯键对嵌段聚氨酯和嵌段聚脲微相分离影响的研究

本文研究了脲键和氨酯键对溶液聚合的四种聚氨酯、聚脲模型化合物性质的影响。用DSC,DMS研究了在相界面或在硬段微区不同键对聚合物热学和动态力学性质的影响。较高极性的脲键给聚合物提供了较强的氢键和较好的热稳定性,并使这些聚合物在橡胶平台区有较高和变化较小的动态剪切模量。这可用脲键比氨酯键有较好的相分离和较高的熔化温度来说明。